package com.atguigu.tree.avl;

/**
 * @author RuiKnag
 * @create 2021-05-22-15:24
 */
public class AVLTreeDemo {
    public static void main(String[] args) {
//        int[] arr={4,3,6,5,7,8};
//        int[] arr={10,12,8,9,7,6};
        int[] arr={10,7,11,6,8,9};
        AVLTree tree = new AVLTree();


        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            tree.add(new Node(arr[i]));
        }
        tree.infixOrder();
        //没有做平衡处理之前
        System.out.println("没有做平衡处理之前");
        System.out.println("树的高度"+tree.getRoot().height());
        System.out.println("左子树高度" + tree.getRoot().leftHeight());
        System.out.println("右子树高度" + tree.getRoot().rightHeight());

    }
}
class AVLTree {
    private Node root;

    public Node getRoot() {
        return root;
    }

    //二叉排序树的删除
    /*
     * 1。删除叶子节点
     * 需要先找到要删除的节点
     * 找到他的父节点
     * 确定这个节点是父节点的左右子节点
     * 删除
     * 2.删除只有一个叶子节点的节点
     * 需要先找到要删除的节点
     * 确定这个节点是是他的左节点还是右节点
     * 找到他的父节点
     * 确定这个节点是父节点的左右子节点
     *
     * 3.删除左右都有子树的节点
     *
     * */
    //寻找目标节点
    public Node searchTargetNode(int val) {
        if (root == null) {
            System.out.println("空树");
            return null;
        } else {
            return root.searchTargetNode(val);
        }
    }

    //寻找目标节点的父节点
    public Node searchTragetNodeParent(int val) {
        if (root == null) {
            System.out.println("空树");
            return null;
        } else {
            return root.searchTargetNodeParent(val);
        }
    }

    public void deleteNode(int val) {
        if (root == null) {
            System.out.println("空树");
            return;
        } else {
            //先找到我们目标节点
            Node targetNode = searchTargetNode(val);
            //如果没有要删除的节点
            if (targetNode == null) {
                return;
            }
            //如果我们发现我们知道的这颗二叉树只有一个节点，并且有
            if (root.left == null && root.right == null) {
                root = null;
                return;
            }
            //找到父节点
            Node targetNodeParent = searchTragetNodeParent(val);
            //第一种情况，删除的是叶子节点
            if (targetNode.left == null && targetNode.right == null) {
                if (targetNodeParent.left != null && targetNodeParent.left.val == val) {
                    targetNodeParent.left = null;
                }
                if (targetNodeParent.right != null && targetNodeParent.right.val == val) {
                    targetNodeParent.right = null;
                }
                //第二种情况，左右子树都不为空
            } else if (targetNode.left != null && targetNode.right != null) {
                int min=0;
                Node curTemp=targetNode.right;
                while (curTemp!=null){
                    if(curTemp.left==null){
                        break;
                    }
                    curTemp=curTemp.left;
                }
                min=curTemp.val;
                deleteNode(min);
                targetNode.val=min;
            } else {
                //第三种情况，删除只有一颗子树的节点
                if(targetNode.left!=null){
                    if(targetNodeParent!=null){
                        if(targetNodeParent.left.val==val){
                            targetNodeParent.left=targetNode.left;
                        }else{
                            targetNodeParent.right=targetNode.left;
                        }
                    }else{
                        //判断要删除的节点只有一个子节点而没有父节点
                        root=targetNode.left;
                    }

                }else{
                    if(targetNodeParent!=null){
                        if(targetNodeParent.left.val==val){
                            targetNodeParent.left=targetNode.right;
                        }else{
                            targetNodeParent.right=targetNode.right;
                        }
                    }else{
                        //判断要删除的节点只有一个子节点而没有父节点
                        root=targetNode.right;
                    }


                }
            }
        }
    }


    //添加节点的方法
    public void add(Node node) {
        if (root == null) {
            root = node;
        } else {
            root.add(node);
        }

    }

    //中序遍历
    public void infixOrder() {
        if (root == null) {
            System.out.println("空树");
        } else {
            root.infixOrder();
        }
    }
}


class Node {
    int val;
    Node left;
    Node right;

    public Node(int val) {
        this.val = val;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Node{" +
                "val=" + val +
                '}';
    }
    //右旋转的方法
    public void rightRoate(){
        //1.首先以当前节点的值创建一个新的节点
        Node newNode=new Node(this.val);
        //2.将当前节点的右子树作为新的节点的右子树
        if(this.right!=null){
            newNode.right=this.right;
        }
        //3.将当前节点的左子树的右子树的作为新的节点的左子树
        if(this.left!=null&&this.left.right!=null){
            newNode.left=this.left.right;
        }
        //4.把当前节点的值换位左子节点的值
        this.val=this.left.val;
        //5.把当前节点左子树的左子树设置为当前节点的左子树
        if(this.left!=null&&this.left.left!=null){
            this.left=this.left.left;
        }
        //6.把当前节点右子树设置为新的节点
        this.right=newNode;

    }

    //左旋转的方法
    /*
    * 1.首先以当前节点的值创建一个新的节点
    * 2.将当前节点的左子树作为新的节点的左子树
    * 3.将当前节点的右子树的左子树的作为新的节点的右子树
    * 4.把当前节点的值换位右子节点的值
    * 5.把当前节点右子树的右子树设置为当前节点的右子树
    * 6.把当前节点左子树设置为新的节点
    *
    * */
    private void leftRotate(){
        //1.首先以当前节点的值创建一个新的节点
        Node newNode=new Node(this.val);
        //2.将当前节点的左子树作为新的节点的左子树
        if(this.left!=null){
            newNode.left=this.left;
        }
        //3.将当前节点的右子树的左子树的作为新的节点的右子树
        if(this.right!=null&&this.right.left!=null){
            newNode.right=this.right.left;
        }
        //4.把当前节点的值换位右子节点的值
        this.val=this.right.val;
        //5.把当前节点右子树的右子树设置为当前节点的右子树
        if(this.right!=null&&this.right.right!=null){
            this.right=this.right.right;
        }
        //6.把当前节点左子树设置为新的节点
        this.left=newNode;
    }

    //返回以当前节点的高度，以该节点为根节点的高度
    public int height(){
        return Math.max(left==null?0:left.height(),right==null?0:right.height())+1;
    }
    //右子树高度
    public int rightHeight(){
        if(this.right==null){
            return 0;
        }else{
            return this.right.height();
        }
    }
    //左子树高度
    public int leftHeight(){
        if(this.left==null){
            return 0;
        }else{
            return this.left.height();
        }
    }
    public Node searchTargetNodeParent(int val) {
        if ((this.right != null && this.right.val == val) || (this.left != null && this.left.val == val)) {
            return this;
        } else {
            if (this.left != null && this.val > val) {
                return this.left.searchTargetNodeParent(val);
            } else if (this.right != null && this.val < val) {
                return this.right.searchTargetNodeParent(val);
            } else {
                return null;
            }
        }
    }

    //查找要删除的节点
    public Node searchTargetNode(int val) {
        if (this.val == val) {
            return this;
        }
        if (this.val > val) {
            if (this.left == null) {
                return null;
            }
            return this.left.searchTargetNode(val);
        } else {
            if (this.right == null) {
                return null;
            }
            return this.right.searchTargetNode(val);
        }
    }


    //添加节点的方法
    //递归得形式添加节点，注意需要满足二叉排序树的要求
    public void add(Node node) {
        if (node == null) {
            return;
        }
        //判断当前节点的值和当前子树的根节点的关系
        if (node.val < this.val) {
            if (this.left == null) {
                this.left = node;
            } else {
                this.left.add(node);
            }
        } else {
            if (this.right == null) {
                this.right = node;
            } else {
                this.right.add(node);
            }
        }
        //当添加完一个节点，如果（右子树的高度-左子树的高度）>1,左旋住
        if(this.rightHeight()-this.leftHeight()>1){
            if(this.right.leftHeight()>this.right.rightHeight()){
                this.right.rightHeight();
            }
            this.leftRotate();
        }
        // //当添加完一个节点，如果（左子树的高度-右子树的高度）>1,左旋住
        if(this.leftHeight()-this.rightHeight()>1){
            //当符合右旋转的条件时，判断一下其左节点的右子树高度是否大于左子树的高度，大于的话就要先对左节点进行一次左旋住
            if(this.left!=null&&this.left.rightHeight()>this.left.leftHeight()){
                this.left.leftRotate();
            }
            this.rightRoate();
        }
    }

    //中序遍历
    public void infixOrder() {
        if (this.left != null) {
            this.left.infixOrder();
        }
        System.out.println(this);
        if (this.right != null) {
            this.right.infixOrder();
        }
    }
}
